4 月 8 日日食期间，颜色看起来会有所不同。原因如下。

当月全食时，改变的不仅仅是天空。你的眼睛也一样。

特蕾西·格雷格坐在田纳西州州立公园的草地上，她沐浴在的午后阳光突然消失，感觉空气变冷了。那是 2017 年 8 月 21 日，日全食席卷了美国大部分地区，而她正好位于日全食的路径上。头顶上，月亮正滑入太阳上方，将下方的一切都笼罩在阴影中。在短暂的全面黑暗中，月光吞噬了大地，格雷格瞬间将目光从天空上移开，看到她周围青翠的草地发生了令人惊讶的变化，现在充满了引人注目的紫罗兰色和薰衣草色。

与大多数有幸目睹这一罕见天体事件的人一样，格雷格也经历过所谓的浦肯野效应，即由光线水平波动引起的色彩感知的自然变化。在明亮的光线下，与蓝色和绿色相比，红色和橙色等颜色对人眼来说更加丰富和充满活力。但在昏暗的光线下，红色和橙色会变得暗淡而柔和，而紫色、蓝色和绿色则会变亮。日全食期间阳光迅速、戏剧性地变暗会加剧这种现象，使此类事件变得更加超现实。

4 月 8 日，从横跨北美大陆的大片地区看去，月亮将再次在太阳面前短暂掠过，让那些有幸处于日全食路径中的人们有机会观看浦肯野效应的发生。 “我只记得整体颜色是深紫色，只持续了大约七八分钟，”行星科学家、自称日食爱好者、布法罗大学地质系主任的格雷格说。 “我承认摘下日食眼镜有点紧张，但当我摘下时，我看到整个天空都是淡紫色的……这是整个感官包。”

我们对这种颜色变换的感知源于我们眼睛的特定解剖结构。在视网膜（人眼后部的光反应组织层）内工作的是两种类型的细胞，称为视锥细胞和视杆细胞。视锥细胞提供明视觉，即在光线充足的空间中清晰地看到并感知颜色的能力，而杆细胞提供暗视视觉，即在昏暗的光线下看到但颜色少得多的能力。黄昏或日全食等昏暗的环境会促使我们的眼睛进入中间视觉，其中视网膜的视杆细胞和视锥细胞协同工作。

但华盛顿大学眼科教授杰伊·内茨 (Jay Neitz) 表示，同时活跃的视杆细胞和视锥细胞并不能像人们所希望的那样，在中等光照条件下为人类提供超清晰和丰富多彩的视觉。相反，其结果是一种混合视觉，其中眼睛只能感知某些颜色。 “视杆细胞和视锥细胞没有单独的通往大脑的信号通路，”内茨说。 “因此，来自它们的信息汇聚到与我们大脑相连的同一组纤维上......，我们最终在中视时期得到了竞争信号。”

人类视网膜具有三种颜色感知锥体：红色、绿色和蓝色。这些视锥细胞的组合使我们能够在光天化日之下看到彩虹的所有颜色。但在中间视觉时期，来自红色视锥细胞（感知更长、更红的光波长）的信号丢失了，而绿色和蓝色视锥细胞感知到的较短波长的信号仍然存在。内茨说，这就是为什么绿色和蓝色在黄昏和日食期间如此明显地充满活力。 “我们的视杆灵敏度最高时的波长看起来像青色或海洋的颜色，”他补充道。 “这是真正具有穿透力的颜色，并且可能在[日食]期间是最美丽的。”

威斯康星大学麦迪逊分校兽医学院眼科助理教授弗雷亚·莫瓦特 (Freya Mowat) 表示，对于其他动物来说，日食引起的浦肯野效应可能更加强烈。鸟类有第四个视锥细胞，可以让它们看到紫外线。莫瓦特说，很难确切地说日食期间突然的光线变化会如何影响鸟类的视力，但紫色的色调可能会更加鲜艳且令人迷失方向。

然而，狗可能会错过任何令人兴奋的视觉变化，因为它们的视网膜只包含两种类型的视锥细胞：蓝色和黄色。莫瓦特说，狗看到的可能是泥泞的浅红棕色，它们可能不太关心太阳奇观。

不过，内茨说，在四月的日食期间，人类应该享受一些色彩的乐趣。这是一种罕见的情况，太阳光如此迅速地变暗和变亮，以至于浦肯野效应变得清晰。 “每天，在几个小时的时间内，外面的明亮会变成夜晚的黑暗，”他说。 “但是当这种情况发生时，我们通常很忙，而且它是如此渐进，以至于我们的视杆已经开始调整，所以我们几乎没有注意到正在发生一些令人惊奇的事情。在[日全食]期间，你实际上可以目睹从明视到中间明视再到暗视再到暗视的奇妙转变。”

Solar Eyeglasses 是一家销售护眼日食墨镜的公司，建议聚集在一起的观众佩戴红色和绿色的眼镜，以产生最大的视觉对比度。内茨建议观察者在日食入门包中加入一袋色彩缤纷的彩虹糖，看看当太阳落山时，猜测他们将要吃哪种口味的糖果有多么困难。

格雷格将从她的家乡纽约州布法罗观看今年的日全食——那里是日全食路径的黄金地段。她的日食必备物品是一台老式相机。 “也许这听起来很平常，但我会拿出我的旧相机，其设置可以手动调整，”她说。 “我们的智能手机摄像头适应各种设置。但我不想要修改过的照片。我想要一张能够捕捉光线、色彩等的代表性照片。”

本文首次发表于《科学美国人》。 © ScientificAmerican.com。版权所有。 关注 TikTok 和 Instagram、X 和 Facebook。